寶雞中凱興 寶雞廠家鈦合金加工件 鈦加工件來圖定制

鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金，(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。

α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。

β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效后合金得到進一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩(wěn)定性較差，不宜在高溫下使用。

α+β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩(wěn)定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理后的強度約比退火狀態(tài)提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩(wěn)定性次于α鈦合金。

三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α+β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α+β鈦合金次之，β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α+β鈦合金代號為TC。

鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金（鈦-鉬，鈦-鈀合金等）、低溫合金以及特殊功能合金（鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金）等。

熱處理：鈦合金通過調整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩(wěn)定性和疲勞強度；針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。

合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類：

①穩(wěn)定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。

②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等；后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。

③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。

氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

鈦合金在機械加工過程中的防護要求有那些？下面介紹一下幾點：

(1) 鈦合金零件在切削加工時應采用剛性好的機床、刀具 ,振動小、剛性強的專用工裝。鈦合金零件專用工裝不允許有鍍鋅、鍍鎘等活潑金屬鍍層 ,以防止鈦合金零件因電化學腐蝕而發(fā)生與工裝的組織交換 ,同時防止鈦合金的鎘脆。選取合適的工裝 ,盡量降低鈦合金零部件的加工應力 ,避免變形。

(2) 鈦合金加工時 ,采用較低切削速度 ,銳利的刀具 ,走大刀。但是加工過程不準停止走刀。同時選擇規(guī)定的不含鹵化物冷卻液 ,防止鈦合金表面因加工過熱、發(fā)生粘刀現象 ,導致撕傷金屬惡化零件表面的問題。

發(fā)生粘刀主要是由于鈦合金與刀具材料的化學親和力所致 ,采用不含氯化物的冷卻液不但可防止過熱、還能起到一定的潤滑效果 ,減少撕傷現象 ,也可延長刀具的使用壽命。

(3) 鈦加工件鈦合金容易發(fā)生冷作硬化 ,因此 ,切削深度應當超過前一次切削時產生的冷作硬化層的厚度。刀具應兼有抗磨損能力和較高的熱硬度。車加工深度 ,應由控制車床、刀具的剛度和零件的夾緊程度來保證。

(4)鈦合金零件在銑加工時 ,推薦使用嵌有硬質合金的高速鋼多刃銑刀 ,盤銑刀應采用順銑技術 ,當逆向銑加工時 ,銑刀穩(wěn)定性下降一半 ,使被加工表面的光潔度會嚴重惡化。

鈦作為一種新型的建筑材料，不僅因為具有自然的表面光澤，鈦合金棒材還因為具有密度小、強度高、熱脹冷縮系數低的優(yōu)越力學性能，以及耐腐蝕性能強、冷熱加工性能好的物化性能，在建筑環(huán)保領域被廣泛地應用。此外，鈦金屬經過氧化處理形成的二氧化鈦膜層在不同角度及不同頻率的光照作用下，鈦金屬的表面會呈現出涂料、涂層所不具備的不同的光澤度以及色彩。在建筑裝飾方面，因為能滿足建筑材料的美觀性以及實用性等多種性能要求，鈦金屬得到建筑行業(yè)的廣泛應用。

因為鈦及鈦合金材料具有密度小、耐腐蝕性強、使用壽命長等諸多優(yōu)點，因此在建筑行業(yè)的使用較為廣泛。鈦金屬在建筑中的使用歷史已有40余年，但是由于鈦合金加工材料的成本費用偏高，因此一般多用于公共場所的建筑，例如國際機場、大劇院以及博物館等，我國北京的國家大劇院就采用了鈦合金，在其墻面、建筑頂部等部位都使用了大量的鈦合金，不僅外觀效果良好，而且充分發(fā)揮出鈦合金材料的自重輕、強度大的優(yōu)勢，使劇院內部空間十分廣闊的同時，仍舊具備優(yōu)異的結構強度。鈦金屬在建筑行業(yè)的應用占有以下幾點優(yōu)勢：焊接性能好，出現問題的可能性較低；熱膨脹系數低，非常適合與混泥土、石頭等建材一起使用；使用壽命長，節(jié)約成本；密度小，重量輕，在建筑過程中使用比較方便；材料對環(huán)境無污染，可二次回收利用，其廢料分解不會產生任何有害物質，不會對環(huán)境造成破壞。鈦合金具有質量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優(yōu)點，故被廣泛應用在汽車工業(yè)中，應用鈦合金最多的是汽車發(fā)動機系統(tǒng)。利用鈦合金制造發(fā)動機零件有很多好處。

鈦合金的密度低，可以降低運動零件的慣性質量，同時鈦氣門彈簧可以增加自由振動，減弱車身的振顫，提高發(fā)動機的轉速及輸出功率。

減小運動零件的慣性質量，從而使摩擦力減小，提高發(fā)動機的燃油效率。選擇鈦合金可以減輕相關零件的負載應力，縮小零件的尺寸，從而使發(fā)動機及整車的質量減輕。零部件慣性質量的降低，使得振動和噪聲減弱，改善發(fā)動機的性能。 鈦合金在其他部件上的應用可提高人員的舒適度和汽車的美觀等。在汽車工業(yè)上的應用，鈦合金在節(jié)能降耗方面起到了不可估量的作用。